Bahasa lengkap NP padat menyiratkan P = NP

16

Kita mengatakan bahwa bahasa adalah padat jika ada polinomial p sehingga | J cΣ n | p ( n ) untuk semua n N . Dengan kata lain, untuk setiap panjang n yang diberikan hanya ada banyak kata panjang n secara polinomi yang tidak ada dalam JJΣp

|JcΣn|p(n)
nN.nnJ.

Masalah yang saya pelajari saat ini meminta untuk menunjukkan yang berikut

Jika ada bahasa padat -lengkap maka P = N PNPP=NP

Apa yang disarankan oleh teks adalah untuk mempertimbangkan reduksi polinomial menjadi - S A T dan kemudian membuat algoritma yang mencoba memenuhi formula C N F yang diberikan sembari juga menghasilkan elemen dalam J c .3SATCNFJc.

Yang saya ingin tahu adalah

Apakah ada bukti yang lebih langsung? Apakah gagasan ini dikenal dalam pengaturan yang lebih umum?

Jernej
sumber
1
Ada gagasan terkait bahasa jarang , di mana kondisinya justru sebaliknya: . |JΣn|p(n)
Yuval Filmus
2
Lihat teorema Mahaney .
Pål GD
2
@ PålGD Berubah menjadi jawaban? (dengan asumsi argumen tersebut
mengarah

Jawaban:

6

Ini adalah masalah pekerjaan rumah yang bagus tentang teorema Mahaney.

Perhatikan bahwa pelengkap bahasa "padat" adalah bahasa yang jarang. Apalagi jika suatu bahasa adalah -complete pelengkapnya adalah c o NNP -complete.coNP

Jika ada "padat" bahasa -Lengkap, ada jarang c o NNP bahasa -Lengkap.coNP

Teorema Mahaney mengatakan kepada kita bahwa tidak ada jarang bahasa -Lengkap kecuali P = NNP .P=NP

Kita dapat mengadopsi bukti untuk menunjukkan bahwa tidak ada bahasa yang jarang -lengkap kecuali P = c o N P yang setara dengan P = N P (karena PcoNPP=coNPP=NPP ditutup di bawah komplemen).

Singkatnya, jawabannya adalah tidak kecuali . Perhatikan bahwa jika P = N P maka setiap bahasa nontrivial adalah N PP=NPP=NPNP -complete.

ps: Anda mungkin ingin mencoba yang berikut ini dan kemudian menggunakan teorema Mahaney ini: ada jarang set -Lengkap IFF ada jarang c o N P -Lengkap set. Namun saya ragu bahwa bukti untuk pernyataan ini akan jauh lebih mudah daripada bukti untuk teorema Mahaney.NPcoNP

Kaveh
sumber
4

Seperti disebutkan di atas menurut teorema Mahaney . Bahasa yang jarang dan padat tidak bisa menjadi kecuali P = N PNPHardP=NP .

Draf yang disebutkan berisi bukti lengkap.

Reza
sumber
1
Ini tidak memberikan lebih dari komentar (yang bahkan bukan milik Anda). Tolong jelaskan untuk membuat jawaban yang tepat dari posting ini.
Raphael
@ Raphael: Ini adalah jawaban yang tepat. Apakah Anda memeriksa tautannya?
Tsuyoshi Ito
5
@TsuyoshiIto: Jawaban yang hanya berisi tautan umumnya dianggap buruk di SE; lihat di sini .
Raphael
@ Raphael: Pertanyaan yang dijawab diselesaikan sebelumnya dalam literatur. Tautan berisi seluruh bukti (yaitu 6 halaman). Saya pikir jika dia memiliki lebih banyak pertanyaan, kita dapat melanjutkan dengan diskusi.
Reza
@ Raphael: Konyol. Tautan lebih baik daripada tidak sama sekali. Jika Anda mau, jelaskan jawabannya sendiri daripada menyalahkan pengguna karena memposting tautan yang bermanfaat.
Tsuyoshi Ito